java 树结构所有方法

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mob649e815e6170 2023-11-14 16:57:00 ©著作权

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Java树结构及其常用方法

树（Tree）是一种常见的数据结构，它是由节点（Node）组成的层次结构，其中每个节点可以有零个或多个子节点。在Java中，树结构可以通过自定义类来实现，也可以使用现有的数据结构库来简化开发过程。

树结构的表示方式

在Java中，树结构可以通过链表（LinkedList）或数组（Array）的方式进行表示。链表方式可以使用节点类（Node class）来描述每个节点，节点类通常包含一个值和一个指向子节点的指针。数组方式可以使用二维数组或一维数组来表示树的层次结构，其中每个元素表示一个节点。

以下是使用链表方式表示树结构的示例代码：

class TreeNode {
    int value;
    List<TreeNode> children;
    
    public TreeNode(int value) {
        this.value = value;
        this.children = new ArrayList<>();
    }
    
    public void addChild(TreeNode child) {
        this.children.add(child);
    }
}

// 创建树结构
TreeNode root = new TreeNode(1);
TreeNode node2 = new TreeNode(2);
TreeNode node3 = new TreeNode(3);
root.addChild(node2);
root.addChild(node3);

以下是使用数组方式表示树结构的示例代码：

int[][] tree = {
    {1},
    {2, 3},
    {4, 5, 6}
};

树结构的常用方法

树结构的常用方法包括添加节点、删除节点、遍历节点等。以下是树结构的常用方法及其示例代码：

添加节点

添加节点是向树中添加一个新节点，并将其作为当前节点的子节点。

// 使用链表方式
TreeNode newNode = new TreeNode(4);
node2.addChild(newNode);

// 使用数组方式
int newValue = 7;
int row = 2;
int column = tree[row].length;
int[][] newTree = new int[row + 1][column + 1];
for (int i = 0; i <= row; i++) {
    for (int j = 0; j < column; j++) {
        newTree[i][j] = tree[i][j];
    }
}
newTree[row][column] = newValue;
tree = newTree;

删除节点

删除节点是从树中删除一个节点及其子节点。

// 使用链表方式
node2.children.remove(newNode);

// 使用数组方式
int row = 2;
int column = tree[row].length;
int[][] newTree = new int[row][column - 1];
for (int i = 0; i < row; i++) {
    for (int j = 0; j < column - 1; j++) {
        if (j < column && i != row) {
            newTree[i][j] = tree[i][j];
        } else {
            newTree[i][j] = tree[i][j + 1];
        }
    }
}
tree = newTree;

遍历节点

遍历节点是按照一定的顺序访问树中的所有节点。

// 使用递归方式深度优先遍历
public void depthFirstTraversal(TreeNode node) {
    System.out.println(node.value);
    for (TreeNode child : node.children) {
        depthFirstTraversal(child);
    }
}

// 使用队列方式广度优先遍历
public void breadthFirstTraversal(TreeNode root) {
    Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
    queue.offer(root);
    
    while (!queue.isEmpty()) {
        TreeNode node = queue.poll();
        System.out.println(node.value);
        
        for (TreeNode child : node.children) {
            queue.offer(child);
        }
    }
}